某产品采用不同规格的小口径导管(壁厚1~2mm)。不锈钢导管与球头接嘴进行对接焊,材质为1Cr18Ni9Ti。要求焊缝具有致密、耐高压、耐高温和耐腐蚀性能。以往导管焊接均采用手工钨极氩弧焊,但焊缝内部易出现未焊透、夹钨及气孔等缺陷,影响导管焊接质量的稳定性。为了确保导管焊接质量,采用了进口的机械化钨极旋转氩弧焊机。


  该设备由焊接电源和焊接机头两部分组成。电源部分具有脉冲电流和程序控制的功能,可以调节和控制焊接速度、焊接电流、焊接时间以及保护气体提前和滞后流通时间等参数。施焊前,将钢管与钢管或钢管与球头接嘴装夹固定在焊接机头中,焊接机头上装有钨极,焊接机头能自动沿待焊处做360°圆周旋转并进行焊接。施焊时不加填充焊丝,靠待焊处金属自行熔化,实现单面焊背面成形的工艺。该设备操作方便,稳定性好,再现性好,适用于不同小口径导管的对接焊。


  施焊过程中不加填充焊丝,要达到导管焊接单面焊背面成形的目的,具有一定的难度。首先对导管装配有独特的要求。


    ①. 要求导管两端和球头接嘴均需经过机械加工,两者壁厚要均匀一致。


    ②. 焊接端面应垂直,导管与球头接嘴的中心为一直线,位移量不能超过0.3mm,否则将直接影响导管焊缝成形、通常用芯棒来保证。


    ③. 导管待焊端面和球头接嘴待焊处都不允许有倒角加工面,不然焊缝厚度达不到要求,直接影响焊接接头的力学性能。


    ④. 对装配间隙有严格要求,装配间隙不大于0.1mm时,可以获得优质的焊缝;若间隙达到或超过0.15mm时,将出现未焊透的缺陷。


  焊接参数对焊接质量的影响颇大,其中峰值电流在每个焊接区域(导管固定不动,焊接分上、下、左、右4个区)的变化值、引弧间隙、气体流量、钨极直径等参数变化的影响较为突出。经过一系列的焊接工艺试验得出如表4-58所示的数值。





  用表中数据焊接了数百根导管焊接接头,经X射线检测,没有发现裂纹、未熔合、未焊透等缺陷,X射线检测底片按QJ1842-95中I级评定,合格率为99.4%。对焊接接头、一次补焊和二次补焊的焊接接头进行了抗拉强度试验,见表4-59。从表中可以看出,焊接接头抗拉强度值均超过母材金属抗拉强度下限值(560MPa)。对焊接接头进行了晶间腐蚀试验,按GB4334.5《不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法》进行考核,全部通过。


  表4-59 Φ6mm×1.0mm导管钨极机械化旋转氩弧焊焊接接头的抗拉强度


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  综上所述,用钨极自动旋转氩弧焊焊接的1Cr18Ni9Ti不锈钢导管焊接接头,无论焊缝外观质量还是焊缝内部质量均优于手工钨极氩弧焊,在产品上得到广泛应用。





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